Существует по меньшей мере 20 известных фаз льда, которые образуются при различных давлениях и температурах. 1 Некоторые из них:

• Лёд Ih. 25 Обычный гексагональный кристаллический лёд, к которому относится почти весь лёд на Земле. 2 Стабилен при температурах до −200 °C и давлении 0,2 ГПа. 5
• Лёд Ic. 25 Метастабильный кубический кристаллический лёд, в котором атомы кислорода расположены в кристаллической решётке алмаза. 2 Существует при температурах около 100 K, иногда встречается в верхних слоях атмосферы. 5
• Лёд II. 2 Тригональный кристаллический лёд с высокоупорядоченной структурой. 2 Образуется изо льда Ih при сжатии и температурах от −83 °C до −63 °C. 2 При нагреве преобразуется в лёд III. 2
• Лёд III. 2 Тетрагональный кристаллический лёд, который формируется при охлаждении воды до −23 °C под давлением в 300 МПа. 2
• Лёд V. 2 Моноклинный кристаллический лёд, который возникает при охлаждении воды до −20 °C под давлением в 500 МПа. 2 Обладает самой сложной структурой в сравнении со всеми иными модификациями водяного льда. 2
• Лёд VI. 2 Тетрагональный кристаллический лёд, который образуется при охлаждении воды до −3 °C и под давлением в 1,1 ГПа. 2
• Лёд VII. 12 Кубическая модификация, в которой нарушено расположение атомов водорода. 2 Водородные связи образуют две взаимопроникающие решётки. 2
• Лёд VIII. 2 Более упорядоченный вариант льда VII, где атомы водорода занимают фиксированные положения. 2 Образуется изо льда VII при его охлаждении ниже 5 °C. 2
• Лёд IX. 2 Тетрагональная метастабильная модификация, которая постепенно образуется изо льда III при его охлаждении от −65 °C до −108 °C. 2 Стабилен при температурах ниже −133 °C и давлениях между 200 и 400 МПа. 2
• Лёд X. 2 Симметричный лёд с упорядоченным расположением протонов, который образуется под давлением около 70 ГПа. 2
• Лёд XI. 2 Ромбическая низкотемпературная равновесная форма гексагонального льда, сегнетоэлектрик. 2
• Лёд XII. 2 Тетрагональная метастабильная плотная кристаллическая модификация, которую можно получить нагреванием аморфного льда высокой плотности от −196 °C до примерно −90 °C и под давлением в 810 МПа. 2
• Лёд XIII. 2 Моноклинная кристаллическая разновидность, которая получается при охлаждении воды ниже −143 °C под давлением в 500 МПа. 2
• Лёд XIV. 2 Ромбическая кристаллическая разновидность, которая получается при температуре ниже −155 °C под давлением в 1,2 ГПа. 2
• Лёд XV. 2 Псевдоромбическая кристаллическая разновидность льда VI с упорядоченным расположением протонов, которую можно получить путём медленного охлаждения льда VI примерно до −143 °C и давлении в 0,8–1,5 ГПа. 2

Кроме того, существует «пластичный лёд», который формируется при высоких температурах и давлении и сочетает в себе свойства как твёрдого льда, так и жидкости. 1